Thiết kế, lập trình nhà giữ xe tự động sử dụng PLC s7 200

BỘ GIÁO DỤC& ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHỊNG ISO 9001:2008 THIẾT KẾ LẬP TRÌNH NHÀ GIỮ XE TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7-200 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CƠNG NGHIỆP HẢI PHỊNG-2018 BỘ GIÁO DỤC& ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001:2008 THIẾT KẾ LẬP TRÌNH NHÀ GIỮ XE TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7-200 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP Sinh viên Người hướng dẫn : Ngô Văn Đàm : Th.S Nguyễn Đức Minh HẢI PHỊNG-2018 CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP TỰ DO HẠNH PHÚC o0o BỘ GIÁO DỤC& ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Ngô Văn Đàm – mã SV: 1412102044 Lớp : ĐC1802 - Ngành Điện Tự Động CôngNghiệp Tên đề tài: Thiết kế, lập trình nhà giữ xe tự động sử dụng PLC S7-200 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp(về lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn bảnvẽ) Các số liệu cần thiết để thiết kế, tínhtốn Địa điểm thực tập tốtnghiệp: CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ Họvàtên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hướng dẫn: Nguyễn Đức Minh Thạc Sĩ Trường Đại học dân lập Hải Phòng Tồn đồ án Người hướng dẫn thứ Họvàtên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hướng dẫn: Đề tài tốt nghiệp giao ngày tháng năm 2018 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày……tháng……năm 2018 Đã nhận nhiệm vụ ĐT.T.N Sinh viên Ngô Văn Đàm Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N Cán hướng dẫnĐT.T.N Th.S Nguyễn Đức Minh Hải Phòng, ngày tháng .năm 2018 HIỆU TRƯỞNG GS.TS.NGƯT TRẦN HỮU NGHỊ PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tinh thần, thái độ sinh viên trình làm đề tài tốtnghiệp Đánh giá chất lượng Đ.T.T.N( so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T.T.N, mặt lý luận thực tiễn, tính tốn giá trị sử dụng, chất lượng bảnvẽ ) Cho điểm cán hướngdẫn (Điểm ghi số chữ) Ngày… tháng……năm 2018 Cán hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp mặt thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính tốn chất lượng thuyết minh vẽ, giá trị lý luận thực tiễn đề tài Cho điểm cán chấm phảnbiện ( Điểm ghi số chữ) Ngày……tháng…….năm 2018 Người chấm phản biện (Ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHÀ GIỮ XE TỰ ĐỘNG 1.1 TÌNH HÌNH GIAO THƠNG CÁC THÀNH PHỐ LỚN Ở NƯỚC TA 1.2 THỰC TRẠNG KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG NHU CẦU CỦA CÁC NHÀ GIỮ XE Ở VIỆT NAM 1.3 CÁC GIẢI PHÁP 1.4 TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG GIỮ Ô TÔ TỰĐỘNG 1.4.2 Sự hình thành phát triển hệ thống giữ ôtô tự động 1.4.3 Cấu tạo chung hệ thống giữ ôtô tự động 1.4.3.2 Thiết bị nâng – chuyểnxe 1.4.3.3 Block giữ xe – Ô lưu giữxe 1.4.3.4 Hệ thống điều khiển 1.4.3.5 Hệ thống giao tiếp với người dùng 1.4.4 Các thông số hệ thống 1.4.4.2 Hệ số sử dụng diện tích 1.4.4.3 Thời gian nhập lấy xe 1.4.5 Lợi ích hệ thống giữ ơtơ tự động 10 1.5 CÁC HỆ THỐNG NHÀ GIỮ XE TỰĐỘNG 11 1.5.1 Hệ thống giữ xe loại thang nâng .11 1.5.2 Hệ thống đỗ xe dạng tầng di chuyển 12 1.5.3 Hệ thống đỗ xe loại thang nâng di chuyển 13 1.5.4 Hệ thống đỗ xe dạng xoay vòng ngang 14 1.5.5 Hệ thống đỗ xe dạng xoay vòng tầng .15 1.5.6 Hệ thống đỗ xe dạng xoay vòng trục đứng .16 1.5.7 Hệ thống đỗ xe dạng xếphình 16 1.6 VẬN HÀNH GARA Ô TÔ TỰ ĐỘNG .17 1.6.1 Cơ chế vận hành .17 1.6.2 Ưu điểm 18 1.6.3 Nhược điểm 18 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG 19 2.1 Thiết kế thi cơng phần khí cho mơ hình bãi giữ xe tự động: .19 2.1.1 Bãi giữ xe tự động thực tế: .19 2.1.2 Dây cáp: 20 2.1.4 Buồng thang: .21 2.1.5 Đối trọng: 21 2.1.6 Bộ điều tốc: 21 2.1.7 Thiết bị an toàn: 21 2.1.8 Thanh ray: 21 2.1.9 Bộ giảm chấn: 21 2.1.2 Mơ hình bãi giữ xe tự động: .22 2.1.2.1 Các loại động dùng mơ hình: 22 2.2 THIẾT KẾ - THI CƠNG PHẦN ĐIỆN CHO MƠ HÌNH BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG 22 2.2.1 Nguồn cung cấp cho mơ hình: 22 2.2.2 Các mạch điện sử dụng mơ hình: 22 2.2.2.1 Mạch cầu H: 22 CHƯƠNG : ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG SỬ DỤNG PLC S7 – 200 .36 3.1 GIỚI THIỆU VỀ PLC S7 - 200 .36 3.2.CẤU TRÚC BỘ NHỚ CỦAPLCS7-200 .48 3.2.2 Vùng đối tượng .49 TẬP LỆNH CỦA PLCS7-200 50 3.3 3.3.1 NHÓM LỆNH XUẤT NHẬP CƠ BẢN 50 3.3.2 Lệnh làm tròn:ROUND .63 KẾT LUẬN 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 Lệnh Độ phân CPU 221 giải TON,TOF 1ms 10ms 100ms TONR T32, T96 T33 T36 T97 T100 T37 T63 T101 T255 1ms 10ms T0,T64 T1 T4 T65 T68 100ms T5 T31 CPU 222 CPU 224 CPU 226 T32, T96 T32, T96 T32, T96 T33 T36 T97 T100 T37 T63 T101 T255 T0,T64 T33 T36 T97 T100 T37 T63 T101 T255 T0,T64 T33 T36 T97 T100 T37 T63 T101 T255 T0,T64 T1 T4 T65 T68 T5 T31 T1 T4 T65 T68 T5 T31 T1 T4 T65 T68 T5 T31 58 Các lệnh điều khiển Timer L D M n nK h A a i D b o S T T T L O K h a A i b D o T điều khiển Counter Nhóm lệnh Counter đếm chức đến sườn xung quanh S7 -200 Các đếm S7-200 chia làm loại: đếm tiến (CTU) đếm lùi (CTD) Bộ đếm tiến CTU đếm số sườn lên tín hiệu logic đầu vào, tức đếm số lần thay đổi trạng thái logic từ lên tín hiệu Số sườn xung đếm được ghi vào ghi2 byte đếm, gọi ghi C-word Nội dung C-word, gọi giá trị đếm tức thời đếm so sánh với giá trị đặt trước đếm, ký hiệu PV Khi giá trị đếm tức thời lớn giá trị đặt trước đếm báo ngồi cách đặt giá trị logic vào bit đặc biệt nó, gọi C-Bit Trường hợp giá trị đếm tức thời nhỏ hớn giá trị đặt trước C-bit có giá trị logic Khác với Timer, đếm CTU có chân nối với tín hiệu điều khiển xóa để thực việc đặt lại chế độ khởi phát ban đầu (reset) cho đếm ký hiệu chữ R LAD hay quy định trạng thái logic bit đầu tiê n ngăn xếp STL Bộ đếm reset tín hiệu xóa có mức logic lệnh R(reset) thực với C-bit Khi đếm reset C-word C-bit nhận giá trị Các lệnh điều khiển counter 59 Dạng lệnh Counter Up (Đếm lên ): Mô tả chức lệnh: Mỗi lần có sườn cạnh lên chân CU, giá trị đếm(1 Word) tăng lên Khi giá trị lớn giá trị đặt PV(Preset value), ngõ để bật lên ON Khi chân Reset kích ( sườn lên) giá trị đếm ngõ trả Bộ đếm ngưng đếm giá trị đếm đạt giá trị tối đa 16 32767(2 –1) Cxxx: số hiệu counter (0-255) CU: kích đếm lên R:reset PV:giá trị đặt cho counter Counter Down (đếm xuống ) Khichân LD kích ( sườn lên) giá trị PV nạp cho đếm Mỗi lần có sườn cạnh lên chân CD, giá trị đến ( Word) giảm xuống Khi giá trị đếm 0, ngõ bật lên ON đếm ngưng đếm Cxxx:số hiệu counter(0-255) CD: kích đếm xuống LD: Load PV:giá trị đặt cho counter CounterUp/Down (đếm lên/xuống): Mỗi lần có sườn cạnh lên chân CU, giá trị đếm ( Word) tăng lên Mỗi lần có sườn cạnh lên chân CD, giá trị đếm giảm xuống Khi giá trị lớn giá trị đặt PV(Preset 60 Các hàm chuyển đổi a/Đổi byte sang Int value),ngõ bật lên ON Khi chân R kích( sườn lên) giá trị bố đếm ngõ Out trả Giá trị cao đếm 32767và giá trị thấp nhấtlà –32768 Cxxx: số hiệu counter (0-255) CU: kích đếm lên CD: kích đếm xuống R:reset PV: giá trị đặt cho counter 61 Dạng lệnh b/Đổi Int sang Byte Dạng lệnh Mô tả chức lệnh EN: ngõ vào cho phép Một số kiểu byte ngõ vào chuyển thành số kiểu Int ngõ Mô tả chức lệnh EN:ngõ vào cho phép Một số kiểu Int ngõ vào(IN) chuyển thành số kiểu byte ngõ (OUT) trường hợp ngõ vào nằm khoảng (0.255) ngõ khơng bị ảnh hưởng Tương tự, ta có hàm chuyển đổi sau: I_DI: đổi số nguyên 16bit sang số nguyên 32 bit DI_ I: đổi số nguyên 32bit sang số nguyên 16bit DI_R: đổ số nguyên 32bit sang số thực BCD_I:đổi số BCD 16bit sang số nguyên 16bit I_BCD: đổi số nguyên 16bit sang số BCD 62 Trong trường hợp việc đổi từ số dung lượng nhỏ sang dung lượng lớn hơn(như từ byte sang Int, từ Int sang Dint, )thì chương trình ln thực thi Còn trường hợp ngược lại: Nếu giá trị chuyển bị tràn nhớ chương trình khơng thực thi Bit tràn SM1.1 bật lên 3.3.2 Lệnh làm tròn:ROUND Dạng lệnh Mơ tả chức lệnh EN:ngõ vào cho phép IN:ngõ vào OUT: ngõ Một giá trị số thực ngõ vào làm tròn chuyển thành số Dint ngõ Nếu số lẻ>=0.5 giá trị số thực làm tròn lên, ngược lại làm tròn xuống L ệ n h m tr ò n x u ố n g : TRUNC Dạng lệnh Mô tả chức lệnh EN:ngõ vào cho phép IN:ngõ vào OUT: ngõ Một số giá trị số thực ngõ vào làm tròn xuống chuyển thành số Dint ngõ Lệnh đọc thời gian thực Read_RTC Dạng lệnh Mô tả chức lệnh BitEN:Bitcho phép đọc thời gian thực T(8byte):được định dạng sau: T(byte):Giá trị ( định dạng BCD) 0( nă 1(t há -0 2( ng 3( gi 4( ph 5( gi 63 6(00) 00 (ngày tuần) – 7; 1: Sunday Các lệnh ngắt Dạng lệnh Lệnh ATCH: Mô tả chức lệnh BitEN:tín hiệu cho phép thực lệnh ATCH INT:chương trình ngắt gọi có kiện ngắt xảy EVNT:số thứ tự kiện ngắt 64 LệnhDTCH:Lệnh cấm ngắt BitEN tín hiệu cho phép thực lệnh DTCH EVNT:Số thứ tự kiện ngắt bị cấm Lệnh xuất xung tốc độ cao CPUS7-200có ngõ xung tốc độ cao(Q0.0,Q0.1),dùng cho việc điều rộng xung tốc độ cao nhằm điều khiển thiết bị bên ngồi.Có cách điều rộng xung quanh: điều rộng xung 50% điều rộng xung theo tỉ lệ PTOlà dãy xung vuông tuần hồn có chu kì số ngun nằm khoảng 250µs 65535 s 250ms 65535ms Độ rộng xung nửa số chu kì xung Số xung tối đa cho phép 4.294.967.295 65 PWM dãy xung vng tuần hồn có chu kì số dương nằm khoảng250 s 65535 s h250 s 65535ms Kh ác với PTO độ rộng xung chu kì xung thay đổi a/Điều rộng xung 50%(PTO): Để thực việc phát xung tốc độ cao (PTO) trước hết ta phải thực bước định dạng sau: Resetngõ xung tốc độ cao chu kì đầu chương trình Chọn loại ngõ phát xung tốc độ cao Q0.0 hay Q0.1 Định dạng thời gian sở (Time base) dựa bảng sau: Các byte cho viêc định dạng SMB67 ( cho Q0.0),SMB77 ( cho Q0.1) Ngoài ra: Q0.0 Q0.1 SMW68 SMW78 :Xác định chu kì thời gian SMW70 SMW80:Xác định chu kì phát xung SMD72 SMD82:Xác định số xung điều khiển b/Điều rộng xung theo tỉ lệ(PWM): Để thực việc phát xung tốc độ cao (PWM( trước hết ta phải thực bước định dạng sau: Resetngõ xung tốc độ cao chu kì đầu chương trình Chọn loại ngõ phát xung tốc độ ca Q0.0 hay Q0.1 Định dạng thời gian sở (Time base) Các byte cho việc định dạng SMB67 ( cho Q0.0),SMB77 ( cho Q0.1) N Q Q go S0 S M M W W S S M M Các lệnh dịch Bit Dạng lệnh Lệnh dịch trái, phảiByte: Mô tả chức lệnh BitEN:Bitchocho phép thực lệnh dịch trái, dịch phải IN : Byte dịch OUT:Kết byte dịch N : Số byte dịch Các Bit dịch , bị loại bỏ Các cố dịch vào Bit Lệnh xoay trái, phảiByte: BitEN:Bitchophép thực lệnh xoay trái, xoay phải IN : Byte xoay OUT: Kết byte xoay N : Số byte xoay Các bit dịch xoay lại Bit đầu Các lệnh xử lí chuỗi a/Lệnh STR_Len :Xác định chiều dài chuỗi (In) kết cất vào Byte Out b/LệnhSTR_CPY:Chép chuỗi từ INsangOUT c/Lệnh SSTR_CPY:Chép chuỗi từ IN từ vị trí INDX san g OUT (số kí tự Copy N) d/LệnhSTR_CAT:Nố i chuỗi từ I N thêm vào OUT e/LệnhSTR_FIND:Lệnh tìm kiếm chuỗi tồn IN1, chuỗi cần tìm IN2,Nếu tìm thấy chuỗi có IN1, Out vị trí tìm thấy chuỗi h/LệnhCHR_FIND:Tìmkiếm kí kí tự IN2trongchuỗi IN1 Một sớ ô nhớ đặc biệt sử dụng trongS7_200 SM0.0:Bitnày luôn ON SM0.1:Bit ON chu kì quét chương trình, ON bật từ Stop sang Run SM0.2:Bit ON chu kì quét liệu nhớ có khả nhớ bị SM0.3:Bitnày ON chu kì qt có điện trạng thái RUN SM0.4 : Bit xung nhịp chu kì phút, 30S ON, 30S OFF SM0.5 :Bit xung nhịp chu kì giây, 0.5s ON , 0.5S OFF SM0.6:Bit xung nhịp chu kì vòng quét,vòng quét ON,vong quét kết tiếp OFF SM0.7:Bit phản ánh vị trí Switch chế độ:On Swit chở chế độ RUN,OFF Swit chở chế độ TERM SM1.0:Bit ON việc thực thi lệnh cho kết Zero SM1.1:Bit ON kết thu bị tràn ô nhớ kết thu không hợp lệ SM1.2:Bit ON kết thu số âm SM1.3:Bit ON thực phép chia cho số SM1.4:Bit ON việc thêm liệu vào bảng bị tràn SM1.5:Bit ON khil ệnh LIFO FIFO thực việc đọc từ bảng Trống SM1.6 :Bit ON khil ệnh chuyển đổi số BCD sang số BIN thực thi SM1.7:Bit ON việc thực chuyển đổi số ASCH sang số Decimal không hợp lệ KẾT LUẬN Qua thời gian thực đồ án với tên đề tài “ Lập trình thiết kế nhà giữ xe tự động điều khiển PLC S7 – 200” em đạt nội dung sau: Tìm hiểu cấu trúc hoạt động bãi đỗ xe tự động Tìm hiểu làm chủ hoạt động PLC S7 – 200 việc giám sát điều khiển nhà giữ xe tự động Thiết kế xây dựng mơ hình giám sát điều khiển bãi đỗ xe tự động Đồ án em thực dựa nghiên cứu tìm hiểu giám sát bãi đỗ xe thực tế Thơng qua đề tài “Lập trình thiết kế nhà giữ xe tự động điều khiển PLC S7 – 200” thực giúp em hiểu rõ ràng em học suốt thời gian qua Qua em dịp mở rộng tầm hiểu biết mảng kiến thức PLC mà em học được, ứng dụng tối ưu ngành tự động hóa Do trình độ khả nhận thức có hạn, cộng vói thiếu thốn tài liệu tham khảo thời gian nghiên cứu, tìm hiểu đề tài hạ n chế nên dù cố gắng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhậm bảo tận tình thầy để hiểu tiếp cận gần với công nghệ Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Nguyễn Đức Minh hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án Đồng thời em xin cảm ơn thầy cô dạy dỗ em năm học vừa qua, nhờ thầy cô mà em có kiến thức ngày hơm Đó kiến thức giúp em thực tốt nhiệm vụ tốt nghiệp tảng cho công việc em sau Em xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Thành Bắc , Giáo trình thiết bị điện , Nhà xuất khoa học kỹ thuật http//www google com Phạm Quốc Khánh, Phạm Công Dương, Bùi Thi Thu Hà (2009), Thiết bị điều khiển khả trình – PLC, Nhà xuất giáo dục việtnam Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi (2005), Điều chỉnh tự động truyền động điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật HàNội Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn,Nguyễn Thị Hiền, Truyền động điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật ... thống nhà giữ xe tuuj động Chương 2: Giới thiệu PLC S7 -200 Chương 3: Lập Trình thiết kế nhà giữ xe tự động sử dụng kỹ thuật PLC để điều Khiển CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHÀ GIỮ XE TỰ ĐỘNG 1.1... năm 2007 19 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG 2.1 Thiết kế thi cơng phần khí cho mơ hình bãi giữ xe tự động: 2.1.1 Bãi giữ xe tự động thực tế: Trong thực tế bãi giữ xe tự động. .. doanh nhà giữ xe ô tô nhiều loại, hệ thống nhà giữ xe nhiều tầng tự động sử dụng phổ biến Các công ty sản xuất hệ thống nhà gủi xe tự động nhà chế tạo, không trực tiếp kinh doanh nhà giữ xe mà